第15讲 欧姆定律-【寒假自学课】2022年九年级物理寒假精品课（沪粤版）

第15讲 欧姆定律 【学习目标】 1.通过实验探究，熟悉控制变量法的应用，并得出电流与电压的关系，电流与电阻的关系； 2.掌握电流跟电压的关系及电流跟电阻的关系； 3.知道欧姆定律的内容、公式及相关的物理量的单位； 4.会运用欧姆定律进行简单的计算。 【基础知识】 一.探究电流与电压的关系 1．提出问题：电流与电压有什么关系。 2．猜想与假设：电流与电压成正比。 3．设计实验：因电流与电压、电阻均有关系，我们要研究电流与电压的关系，应该采用控制变量法。 即保持电阻不变，改变电阻两端的电压，研究电流与电压的关系。 器材：电流表、电压表、定值电阻(2个)滑动变阻器、电源开关、导线 电路图： 4．进行实验： ①按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处，实物图如下所示。 ②保持电阻R1=5不变，检查电路后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为1V、2V、3V，并读出电流表相应的数值、填表。 R1=5Ω 次数 电压U/V 电流I/A 1 1 0.2 2 2 0.4 3 3 0.6 改变电阻，使R2=10不变，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为1V、2V、3V，并读出电流表相应的数值、填表。 R2=10Ω 次数 电压U/V 电流I/A 1 1 0.1 2 2 0.2 3 3 0.3 5.根据数据画出I-U图像。 6．得出结论：在电阻不变时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比。 二.探究电流与电阻的关系 1．提出问题：电流和电阻之间有什么样的关系？ 2．猜想与假设：电流与电阻成反比。 3．设计实验：仍使用控制变量法，即保持定值电阻两端的电压不变，研究电压不变时，电流与电阻的关系。 电路图： 　　　　　　　　　　　　　 4．进行实验： ①按图接好电路。注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处，实物图如下所示。 ②分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻连入电路，检查电路后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数保持3V不变，分别记下电流表的示数，填入表格。 U=3V 次数 电阻R/Ω 电流I/A 1 5Ω 0.6 2 10Ω 0.3 3 15Ω 0.2 5．根据数据画出I-R图像。 6.得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比 三.欧姆定律 1.内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比 2.公式：，变形公式：U=IR，。 【考点剖析】 考点一：探究电流与电压、电阻的关系 例1．（2021·全国·九年级单元测试）小致同学利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器、电压为4.5V的电源、电压表、电流表、导线和开关等器材，进行“探究电流与电阻关系”的实验。 　 （1）小致选择10Ω的定值电阻，连接如图甲所示电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。______ （2）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录电流表示数如图乙所示，此时电压表示数应为_______V。 （3）小致利用以上器材继续实验，发现无法完成探究，应更换滑动变阻器规格为_______（填序号）。 A．“20Ω 1A” B．“30Ω 0.5A” C．“50Ω 0.3A” （4）更换器材后，多次测量，根据实验数据，作出I-R图像如图丙所示，分析图像得出的结论是:在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成________。 （5）小致更换电源后，利用器材进行了如图丁所示的实验，闭合开关，滑片P滑动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图戊所示。则他更换后的电源电压为_______V。 【答案】 2 B 反比 6 【解析】（1）[1]连接如图甲所示电路，电压表和定值电阻短路了，定值电阻应和电流表串联在电路中，电压表应与电阻并联，改正后电路图如下所示： （2）[2]排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，根据欧姆定律，此时电压表示数应为 UV=I2R2=0.2A×10Ω=2V （3）[3] 根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 U滑=U-UV=4.5V-2V=2.5V 变阻器分得的电压为定值电阻电压的倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 R滑=1.25×20Ω=25Ω 故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器。当选用5Ω的